申请/专利权人：陕西东泽瑞科技开发有限公司

申请日：2024-01-09

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117541583B

主分类号：G06T7/00

分类号：G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06V10/762;G06F30/23;G06F111/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.09#公开

摘要：本发明涉及钻井监控领域，更具体地，本发明涉及一种用于防爆监控系统的钻杆腐蚀监测方法及系统，方法包括：获取钻杆的视频流进行抽帧并预处理，得到钻杆的灰度图像，获取实时的灰度图像投入目标检测模型中，获得钻杆区域图像进行阈值分割，得到腐蚀区域；计算所述腐蚀区域的混乱程度，得到腐蚀指数；对腐蚀区域进行聚类，根据聚类结果使用轮廓系数，确定最优聚类以及腐蚀程度；基于异常范围构建有限元分析模型，并更新材料属性，上传监控系统，并调整钻杆工作状态。本发明通过计算腐蚀区域的像素值的混乱程度，混乱程度越高，腐蚀程度越大，腐蚀区域的分布越密集，腐蚀指数越大，通过异常范围进行监控，提前预警减少断杆事故。

主权项：1.一种用于防爆监控系统的钻杆腐蚀监测方法，其特征在于，包括：获取钻杆的视频流，对视频流进行抽帧并进行预处理，得到钻杆的灰度图像；采集多个历史灰度图像，并标记历史灰度图像中的钻杆区域，将携带标记区域的多张灰度图像投入预设目标检测模型进行训练，得到钻杆区域的目标检测模型，获取实时的灰度图像投入目标检测模型中，获得钻杆区域图像；根据所述钻杆区域图像进行阈值分割，得到缺陷分割图像，其中缺陷分割图像的前景目标为腐蚀区域；计算所述腐蚀区域的像素点的个数、占比以及腐蚀区域的像素值的混乱程度，得到腐蚀区域的腐蚀指数；根据所述腐蚀区域进行均值聚类，计算所述腐蚀区域内的所有像素点位置坐标的均值，得到腐蚀区域的中心点，根据所述腐蚀指数和中心点，计算任意两个腐蚀区域的中心点之间的聚类距离；根据所述聚类距离，得到聚类结果，根据聚类结果使用轮廓系数，更新聚类簇的个数，确定最优聚类结果，根据最优聚类结果确定异常范围，一个所述聚类簇对应一个异常范围，根据异常范围，确定该异常范围的腐蚀程度；基于异常范围包含面积和位置信息，构建有限元分析模型，采集每个腐蚀等级的钻杆材料，得到不同腐蚀等级的钻杆材料的属性，根据不同腐蚀等级的钻杆材料更新有限元模型的材料属性，并将更新后的有限元模型同步上传至电视监控系统，根据异常范围调整钻杆工作状态；根据所述钻杆区域图像进行阈值分割，得到缺陷分割图像，包括：使用大津法进行阈值分割，得到腐蚀区域的像素值和钻杆区域的像素值，将腐蚀区域的像素点标记为1，钻杆区域的像素点标记为0，得到01图像，根据所述钻杆区域图像与01图像相乘，得到缺陷分割图像；所述腐蚀指数满足下述多项式： 其中，表示腐蚀指数，表示腐蚀区域内像素点的个数，表示腐蚀区域内第个像素点的像素值，表示像素值在腐蚀区域内的占比，表示均值计算，表示钻杆区域的像素点的像素值的均值，表示腐蚀区域的像素值的混乱程度，为腐蚀区域的像素值集合，表示归一化函数，表示像素值的混乱程度的最大值；遍历所有所述腐蚀区域，得到所有腐蚀区域的腐蚀指数。

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